O objetivo deste trabalho foi estudar a síntese de poliol de óleo de andiroba (POA) e utilizá-lo como matéria prima para a produção de poliuretanos (PUs). A síntese do poliol foi realizada por catálise enzimática com a lipase comercial Novozym 435. A reação foi feita em reator de leito fixo, empregando óleo de andiroba e glicerol (GLI) como substrato, em proporção molar 2:1, e t-butanol (TB) como solvente. Foram avaliadas as relações solvente:substrato de 50, 100 e 150 % e temperaturas de 40, 50 e 60 °C. Os produtos da reação, monoglicerídeos (MAGs), diglicerídeos (DAGs) e triglicerídeos (TAGs), foram quantificados através de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), índice de acidez (IA) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). O poliol obtido na condição 50°C e 150 % solvente foi escolhido para a produção dos PUs, devido à sua maior quantidade de MAG (66 %) e menor de DAG (28 %) e TAG (5 %). Os PUs foram produzidos empregando-se poliol, biureto de hexametileno de diisocianato (BHD), dibutil dilaurato de estanho como catalisador e, apenas para produção de espumas, água destilada como agente expansor. Utilizaram-se razões NCO/OH de 0,8 e 1 para os filmes e NCO/OH=1 para as espumas. Na produção das espumas o POA foi combinado com GLI nas proporções de 25 e 50 %. A formação de PU a partir do poliol de andiroba foi confirmada por FTIR e análise termogravimétrica. Os filmes de PU obtidos apresentaram caráter hidrofílico e defeitos de superfície devido à formação de bolhas durante o processo de formação. A resistência à tração dos filmes mostrou-se dependente da quantidade de poliol, não tendo sido possível a obtenção de espumas sem a adição de glicerol. A resistência mecânica das espumas produzidas foi baixa, devido à baixa funcionalidade do POA e a presença de DAG e TAG, porém similar àquela reportada na literatura para alguns outros tipos de espumas de PU. Assim, este trabalho demonstrou a possibilidade da utilização do óleo de andiroba para a produção de PUs e, com base nas propriedades mecânicas dos materiais produzidos e nas características intrínsecas da andiroba, abre novas possibilidades de desenvolvimento de materiais com potencial para aplicações medicinais. / The goal of this work was to study the synthesis of andiroba oil polyol (AOP) and use it as raw material for the preparation of polyurethanes (PUs). The AOP synthesis was performed by enzymatic catalysis employing the commercial lipase Novozym 435. The reaction was carried out in a fixed bed reactor using andiroba oil and glycerol (GLI) at 1:2 molar ratio as substrate, and t-butanol (TB) as solvent. Solvent:substrate ratios of 50, 100 and 150 % and temperatures of 40, 50 and 60 °C were evaluated. The reaction products, monoglycerides (MAGs), diglycerides (DAGs) and triglycerides (TAGs), were quantified through high performance liquid chromatography (HPLC), acidity index (IA), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The polyol obtained at 50 °C and 150% solvent was chosen for PU production, due to its higher content of MAG (66 %) and lower content of DAG (28 %) and TAG (5 %). PUs were prepared from AOP, hexamethylene diisocyanate biuret (BHD), dibutyl-tin dilaurate as catalyst, and, for the foams, distilled water as blowing agent. NCO/OH ratios of 0.8 and 1 were used for the films. For the foams, NCO/OH = 1 and AOP/GLI blends with 25 and 50 % of glycerol were employed. The formation of PU from the AOP was confirmed by FTIR and thermogravimetric analysis. The obtained PU films presented hydrophilicity and surface defects due to the formation of bubbles during the formation process. The tensile strength of the films was shown to be dependent on the amount of polyol, and it was not possible to obtain foams without the addition of glycerol. The mechanical strength of the foams produced was low, due to the low functionality of the POA and the presence of DAG and TAG, but similar to that reported in the literature for some other types of PU foams. Thus, this work demonstrated the possibility of using andiroba oil for the production of PUs. Besides, based on the mechanical properties of the materials produced and the intrinsic characteristics of andiroba, it opens new possibilities for the development of materials with potential for medicinal applications.

O presente trabalho investigou o emprego de aglomerante à base de poliuretano comparativamente aos aglomerantes com base em fenol, formol e grande quantidade de compostos aromáticos, convencionalmente empregados em areias para fundição de metais. Foram desenvolvidas quatro formulações de resina designadas de poliol 1, poliol 2, poliol 3 e poliol 4, sendo que o poliol 1 é proveniente de fonte fóssil e os demais provenientes de fonte renovável de base vegetal. Os compostos areia-aglomerantes com esses materiais hidroxilados juntamente com metildifenilisocianato (MDI) foram caracterizados com relação às propriedades mecânicas em processo de cura a frio e caixa-fria. Além disso, foi verificada a influência da umidade na resistência mecânica dos aglomerados. Foram variadas as quantidades de aglomerante e o uso de dois tipos diferentes de solventes. No processo caixa-fria foi estudado o tempo de vida de banca de duas formulações. Foram avaliadas as propriedades térmicas com resistência à compressão sob a alta temperatura, análise termogravimétrica (ATG) e colapsibilidade. Avaliação da emissão de compostos voláteis segundo protocolo de Ohio foi realizada durante o tempo de estocagem de 12 horas. O resíduo foi caracterizado segundo a NBR 10004-NBR 1006 considerando a presença de fenol na areia descartada. As amostras com materiais de base vegetal apresentaram os melhores desempenhos mecânicos nos processos de cura a frio e caixa-fria quando comparados ao poliol de fonte petroquímica, sendo que o poliol 3 apresentou resultados superiores ao padrão FU. De uma forma geral os compostos aglomerados com os materiais hidroxilados nas análises de ATG apresentaram temperaturas de decomposição inicial maiores que o padrão FU. A resistência mecânica sob altas temperaturas apresentou desempenho semelhante ao sistema convencional, mas resultados inferiores na temperatura de 300ºC. O acréscimo das relações NCO:OH incrementaram as propriedades mecânicas em grande parte das formulações. Os resíduos gerados com os compostos aglomerados com a utilização dos polióis 2 e 3 não apresentaram fenol, conferindo baixa periculosidade aos resíduos gerados. / The present study investigated the use of polyurethane-based binder compared with binders based on phenol, formaldehyde and a large amount of aromatic compounds conventionally used in sand casting of metals. Were developed 4 resin formulations designated polyol 1, polyol 2, polyol 3 and polyol 4, and the polyol 1 is the only one that it is derived from fossil source and the others polyols are derived from renewable vegetable-based. The compounds of sand-binder agglomerated with these materials hydroxylated together with MDI were characterized in relation to mechanical properties in both process no-bake and cold-box. Besides, was verified the influence of moisture on the strength of the specimens agglomerated. Were varied amounts of the binder and the use of two different solvents. Also in the cold box process was studied worktime of two formulations. The thermal properties with compressive strength under higher temperature, thermogravimetric analysis (TGA) and collapsibility were evaluated. The evaluation of the emission of volatile compounds according to the OHIO protocol was performed during the storage time of 12 hours. The waste was characterized according to (NBR 10004 NBR-1006) regarding the presence of phenol in the sand discarded. Samples of materials from based vegetable showed the best mechanical performance in both process no-bake and cold box when compared to polyol from to petrochemical source and the polyol 3 showed superior results to standard PU. In general, the compounds agglomerated with hydroxylated materials showed decomposition starting temperature higher than the standard FU in the study of TGA analysis. The mechanical strength under high temperatures showed similar performance to the conventional system, but the results have been lower than the temperature of 300°C. The increased of NCO: OH ratios improved mechanical properties in most formulations. Waste generated with the compounds agglomerated with the use of polyols 2 and 3 didn’t show phenol, presenting waste with lower hazard.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-09-04T16:41:06Z No. of bitstreams: 1 CELINA CANDIDA RIBEIRO BARBOSA M.pdf: 5660708 bytes, checksum: 93f0415bfa861776ef00212ffd717353 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T16:41:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CELINA CANDIDA RIBEIRO BARBOSA M.pdf: 5660708 bytes, checksum: 93f0415bfa861776ef00212ffd717353 (MD5) Previous issue date: 1982-12 / Foi sintetizada um série de poliuretanos segmentados baseados em polibutadieno líquido di-hidroxilado (PBLH), glicol etilênico (EG) e diisocianato de tolileno (TDI). As diferenças estruturais básicas entre o sistema preparado e os sistemas convencionais de poliuretanos são a formação de ligações cruzadas químicas através de segmentos flexíveis e a ocorrência de pontes de hidrogênio somente entre os segmentos rígidos. Estudos mecânicos, términos e espectroscópicos foram realizados para esclarecer a relação estrutura/propriedade nestes polímeros. Resultado dos testes mecânicos mostraram aumento acentuado no Módulo de Young, aumento moderado na resistência à ruptura de decréscimo no alongamento, à medida que a concentração de segmentos rígidos aumentou em relação aos segmentos flexíveis. Foram observadas três transições térmicas através de calorimetria diferencial de varredura: a-68°c, atribuída à transição vítrea do segmento flexível e a 100 e a 160°c atribuídas ao segmento rígido. Dicroísmo na região do infra-vermelho sugeriu a ocorrência de separação de fases.

Los poliuretanos constituyen una proporción importante de los polímeros usados en ingeniería y pueden ser empleados como elastómeros, espumas, adhesivos o pinturas. La razón de su versatilidad es que pueden sintetizarse a partir de reactivos muy variados, a condición de que contengan grupos isocianato y alcohol. Una de las características más ventajosas de los poliuretanos cuando se utilizan como pinturas es su buena resistencia a condiciones climáticas adversas y a solventes orgánicos. Por su uso de solventes, las formulaciones tradicionales contribuyen a la emisión de compuestos orgánicos volátiles (VOC) a la atmósfera. En un esfuerzo tendiente a disminuir esas emisiones como parte de las políticas de cuidado del medio ambiente, se está estudiando desde hace algunas décadas el proceso de síntesis de pinturas poliuretánicas en base acuosa. Esto puede lograrse con una adecuada modificación de las formulaciones, que permita minimizar el uso de solventes orgánicos sin perder las propiedades atractivas de las resinas poliuretánicas. Como los isocianatos son muy reactivos, el sistema de síntesis tiene siempre reacciones secundarias que pueden afectar la calidad del producto. Las propiedades finales de los materiales sintetizados dependen de gran cantidad de variables, lo que hace deseable contar con un modelo matemático que permita relacionarlas, y avanzar en la optimización de las formulaciones. En este trabajo de tesis se presenta un modelo matemático de la síntesis de poliuretano en base acuosa, con el objetivo de predecir la evolución de pesos moleculares promedio, conversión y otras propiedades durante el proceso. El modelo usa el enfoque cinético-recursivo, y tiene en cuenta las reacciones secundarias más comunes. Varias de estas reacciones producen ramificaciones y, bajo condiciones adecuadas, podrían resultar en la gelificación del producto. Además, el modelo calcula las fracciones másicas de material soluble, pendiente y elásticamente activo durante la etapa de postgel. La descripción cuantitativa de esta etapa es útil para seguir el comportamiento del sistema una vez aplicada la pintura. Además, en nuestro laboratorio se realizaron numerosas experiencias de síntesis empleando el método de dispersión del prepolímero y los reactivos diisocianato de isoforona, poli(propilen)glicol, ácido dimetilol propiónico y etilendiamina. Se tomaron muestras a intervalos regulares a las que se les midieron los pesos moleculares promedio mediante cromatografía por exclusión de tamaños y las conversiones mediante espectroscopia infrarroja. Se emplearon los datos de una parte de las formulaciones sintetizadas para hallar constantes cinéticas para las temperaturas de 50 y 60ºC. Los restantes datos se usaron para validar el modelo. Datos de la literatura se emplearon para el mismo propósito. Los resultados muestran que el modelo desarrollado tiene gran potencial como herramienta de simulación y optimización de formulaciones para la síntesis de poliuretanos. / Polyurethanes make up a large proportion of the polymers used in engineering, and may be used as elastomers, foams, adhesives or paints. The reason behind their versatility is that they may be synthesized from very different reactants, as long as they contain isocyanate and alcohol groups. One of the most advantageous characteristics of polyurethanes when used as paints is their good resistance to adverse climatic conditions, as well as to organic solvents. Because of their use of solvents, traditional formulations contribute to the emission of volatile organic compounds (VOC) to the atmosphere. In an effort aimed at reducing those emissions as part of environmental care policies, studies on the synthesis of water based polyurethanic paints have been held for the past few decades. Such syntheses may be achieved with appropriate modifications of the formulations that minimize the use of organic solvents while avoiding the loss of the attractive properties of polyurethanic resins. As isocyanates are very reactive, polyurethane production always presents side reactions that may affect the quality of the product. The final properties of the synthesized materials depend on a large quantity of variables, something that makes it desirable to have a mathematical model able to quantify the relationships between them and contribute to the optimization of the formulations. In this thesis a mathematical model of the synthesis of water based polyurethanes is presented, with the objective of predicting the evolution of average molecular weights, conversion and other properties during the process. The model uses the kineticrecursive approach, and takes into account the most common side reactions. Several of these side reactions produce branching and, under adequate conditions, could lead to the gelification of the product. The model also calculates the mass fractions of soluble, pendant and elastically active material during the postgel stage. The quantitative description of this stage is useful to follow the behavior of the system once the paint has been applied. As part of this work, numerous synthesis experiments were performed in our laboratory using the method of prepolymer dispersion and the reactants isophorone diisocyanate, polypropylene glycol, dimethylol propionic acid and ethylene diamine. Samples were obtained at regular intervals and analyzed to measure their average molecular weights by Size Exclusion Chromatography, and the conversions by Infrared Spectroscopy. The results from a fraction of the synthesized formulations were used to find kinetic constants for the temperatures of 50 and 60°C. The remaining data were used to validate the model. Data from the literature was used for the same purpose. The results show that the model developed here has great potential as a tool for simulation and optimization of formulations for the synthesis of polyurethanes.

INTRODUÇÃO: O tratamento cirúrgico das estenoses uretrais com enxertos limita-se ao emprego de materiais orgânicos, mais freqüentemente autoenxertos. O sucesso no uso de biomateriais sintéticos em diferentes áreas da medicina motivou a pesquisa desses materiais na reconstrução uretral. A informação de que o uso de prótese mamária de silicone recoberta com espuma de poliuretano revelou menor retração cicatricial que as próteses convencionais e o fato desses polímeros já serem empregados como elastômero na confecção de cateteres urinários, levou à escolha deste material para estudo. MÉTODOS: Foi realizada a ressecção de segmento dorsal da uretra anterior de 20 coelhos machos NZW. O defeito uretral foi tratado com o implante no leito uretral dorsal de uma placa não tubularizada de silicone, revestida externamente com espuma de poliuretano (Si-Pu). Como controle foi confeccionado o grupo Sham (GS) com 12 animais. Este grupo foi submetido à uretrotomia dorsal longitudinal e uretrorrafia, sem qualquer tipo de implante. As análises foram feitas com 2, 4, 8 e 24 semanas após a cirurgia. Analisaram-se alterações da circunferência da uretra e complicações cirúrgicas. Fez-se estudo histológico com coloração de Tricrômico de Mason, Hematoxilina-eosina e Picrosírirus red. Foram avaliadas: intensidade e características da resposta inflamatória, espessura da parede da uretra (edema) e concentração do colágeno na submucosa da uretra. Foi realizada análise microbiológica e pesquisa de incrustação do implante por termogravimetria. Os achados foram comparados com os dados de três coelhos que não sofreram qualquer intervenção. RESULTADOS: Não foram encontradas fístulas, estenoses, obstrução, calcificação, retração cicatricial ou deiscências. Ocorreu expulsão do implante em 1/5 dos animais após 4 semanas, em 2/5 com 8 semanas e em 3/5 com 24 semanas. Não houve redução da circunferência da uretra na comparação entre os grupos Experimental (GE) e GS, exceto para o intervalo de 8 semanas. Ocorreu infecção do sítio cirúrgico em 11 de 12 animais do GS e em 13 de 20 animais do GE. As bactéria mais comumente encontradas foram Staphylococcus DNAse negativa (9/32) e Escherichia coli (5/32). A presença de infecção por Enterobacter cloacae foi acompanhada de menor ganho de peso pelos animais (P=0,02), fato não observado na infecção com outras bactérias. A circunferência uretral foi maior (P=0,006) na vigência de infecção por Staphylococcus do que nas amostras estéreis. A histologia do GE mostrou processo inflamatório severo e substituição das fibras musculares da lâmina própria por colágeno com regressão do edema e das células inflamatórias, tardiamente. No GS ocorreu deposição tardia de colágeno e inflamação leve, porém constante. Houve re-epitelização da uretra nos dois grupos. A concentração de colágeno na área manipulada foi maior apenas na comparação entre os GE e GS com 24 semanas (P<0,001). O edema da parede uretral foi maior no GE que no GS nos intervalos de 2 semanas e de 4 semanas com P<0,001, e após 8 semanas com P<0,05. Após 24 semanas não se verificou diferença entre as espessuras da submucosa. Na análise descritiva da termogravimetria observou-se incrustação de material orgânico no implante, que não se mostrou significante estatisticamente na análise quantitativa de perda de massa. A incrustação de material inorgânico ao implante foi desprezível. CONCLUSÕES: O uso do Si-Pu leva à formação de cápsula colágena que permite a re-epitelização da uretra sem ocasionar retração local, funcionando como um biomolde, porém a expulsão do implante limita seu uso / BACKGROUND: Actually, the treatment of urethral stenosis employs biological grafts, usually autologous grafts. The success with synthetic biomaterials in others medical specialtys motivated the search of these materials in urethral reconstruction. The knowledge about the silicone mamarian prosthesis covered with polyurethane foam reduces capsular contracture in breast implants and because these polymers are already used in the urinary tract like catheters make the choice for these materials. METHODS: The resection of dorsal segment of anterior urethra of 20 male rabbits NZW was carried through. The urethral defect was treated with the on lay dorsal graft in urethra, compound a silicone not tabularized, coated with polyurethane foam in one face (Si-Pu). The control group (sham) was confectioned with 12 animals was submitted to longitudinal dorsal uretrotomy and suture, without any type of implantation (SG). The analyses intervals were 2, 4, 8 and 24 weeks after surgery. The circumference of urethra and surgical complications had been analyzed. Material for histological evaluation was stained with Massons thrichrome, hematoxylin and eosin and Picrosirius red. Intensity and characteristics of the inflammatory response, thickness of the urethra (oedema) and concentration of the collagen in the submucosa had been evaluated. Still, was performed microbiological analysis and research of implants incrustation with thermogravimetry. The findings had been compared with the data of three rabbits that had not suffered any intervention. RESULTS: The morfological analysis not founded fistula, obstruction, stenosis, cicatricial retraction, calcification and dehiscence. The graft was extruded after 4 weeks in 1/5 of the animals, in 2/5 after 8 weeks and after 24 weeks, 3/5 of the animals had failure of union with the surrounding tissue. Except for the interval of 8 weeks, It did not have urethral circumference reduction in the comparison between groups, Experimental (EG) and SG. Infection of the surgical place occurred in 11 of 12 animals of the GS and in 13 of 20 animals of EG. Staphylococcus DNAse-negative and Escherichia coli were the most frequent bacterium founded, and occurred in 9/32 and 5/32, respectively. The infection with Enterobacter cloacae was associated to lesser weight gain for the animals (P=0,02), fact not observed in infection with other bacteria. The Staphylococcus infection was associated to larger urethral circumference (P=0,006), when compared to sterile samples. The EG histological analysis showed early severe inflammatory process and substitution of smooth muscle fibers for collagen and regression of edema and inflammatory cells decrease laterly. Occurred delayed deposition of collagen and slight inflammation in the SG, however this process was constant. Was observed urothelial reepithelialization in both groups. The collagen concentration in urethral wall at surgical site was larger in EG with 24 weeks when compared to SG at same time (P< 0.001). There was significantly less urethral wall oedema in SG at 2 weeks, at 4 weeks (P< 0.001) and after 8 weeks (P< 0,05) than EG at the same time. After 24 weeks no difference was verified in submucosa thickness between the groups. The descriptive thermogravimetric analysis showed graft incrustation with organic material, however without statistic significance in quantitative analysis of mass loss. The inorganic graft incrustation was negligible. CONCLUSIONS: The use of Si-Pu implants in urethra originated a fibrous collagen capsule that allows reepitelialization without local contracture, like a biological skeleton. Nevertheless, grafts extrusion limits their clinical employment

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 418067.pdf: 3011801 bytes, checksum: 6286bbebe2df934580331964de9c057d (MD5) Previous issue date: 2009-08-31 / Um volume crescente de res?duos de espuma de poliuretano (PU) vem causando s?rios problemas de impactos ambientais, devido ao grande consumo de espumas de poliuretano, na atualidade. Visando diminuir estes valores v?rios processos t?m sido investigados como forma de transforma??o destes res?duos, como por exemplo, a reciclagem qu?mica e reciclagem mec?nica. Este trabalho tem como objetivo principal estudar comparativamente a condutividade t?rmica de espumas r?gidas de poliuretano recicladas quimicamente e mecanicamente de res?duo industrial . Na reciclagem qu?mica, os res?duos de espuma r?gida de PU sofreram uma rea??o de glic?lise para formar uma mistura de poli?is (poliol bruto) que foi utilizada na obten??o da espuma reciclada com 2 e 5% de poliol bruto na sua formula??o. Na reciclagem mec?nica, os res?duos de espuma r?gida foram micronizados e agregados em 2 e 5% ao poliol comercial. A reciclagem qu?mica (glic?lise) das espumas PUR produziu uma mistura bruta de poli?is com densidade de 1,15 g/cm?, viscosidade de 71 mPa.s, massa molar numeral m?dia de 1514 g/mol, massa molar ponderal m?dia 2029 g/mol e ?ndice de hidroxilas de 77-81 mg KOH/g, caracter?sticas semelhantes ao do poliol comercial (poliol virgem). As espumas reciclada e comercial de poliuretano foram submetidas a an?lises de densidade de n?cleo, resist?ncia ? compress?o e condutividade t?rmica. Os valores da condutividade t?rmica (fator k), escopo principal deste trabalho, das espumas recicladas (em torno de 0,021 (W/m.K) s?o similares ao da espuma comercial (0,022 W/m.K), indicando que as espumas obtidas atrav?s das reciclagens qu?mica e mec?nica apresentam bom desempenho como material isolante.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 418178.pdf: 2908646 bytes, checksum: 94b26b7df3564d7113baa0032d56cd54 (MD5) Previous issue date: 2009-08-31 / O uso de poliuretanos para recobrimento de superf?cies sejam elas, t?xteis, couro ou papel, tem crescido de forma significativa a n?vel mundial. Este trabalho tem como objetivo estudar a influ?ncia da natureza dos extensores de cadeia nas propriedades f?sico-qu?micas e mec?nicas de um poliuretano que tem uso como material de recobrimento de superf?cies. Neste sentido, sintetizou-se um poliuretano base solvente (SU) similar a um produto comercial, utilizado para recobrimento de superf?cies t?xteis, papel entre outros. O poliuretano foi obtido atrav?s da rea??o entre Isoforona diisocianato (IPDI) e uma mistura de poli?is poli?steres de massa molar 1.000 e 2.000 g/mol, utilizando o m?todo de duas etapas (m?todo do pr?pol?mero). A extens?o de cadeia foi realizada com mistura de duas diaminas (PDA e IPDA)/IPDI. O acompanhamento reacional foi realizado por FT-IR e o pol?mero final obtido foi caracterizado com as t?cnicas de FT-IR, Viscosimetria, DMTA, DSC e GPC. Os pol?meros sintetizados apresentaram cristalinidade relativamente baixa (m?ximo de 17%), massa molecular (7091 g/mol) e viscosidade (6000 cPs) muito semelhantes aos produtos comerciais existentes no mercado. A extens?o realizada com a mistura de aminas e com as aminas puras e isoladas apresentou diferen?as muito significativas nas propriedades f?sico-qu?micas e mec?nicas dos pol?meros obtidos, como o limite de elasticidade e ductibilidade que foram influenciados significativamente pela estrutura das diaminas utilizadas.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 436434.pdf: 2324920 bytes, checksum: cdf79816569d7d9b352a5a2d9b93437f (MD5) Previous issue date: 2012-01-25 / The search for materials that can replace or restore damaged tissues is due to the search for better life quality of the population. Considering that cardiovascular diseases are the main causes of death in Brazil (Banco de Sa?de, 2010), needs some devices that have efficacy in cardiac regeneration, addressing about issues of long-term safety and promoting the healing of vascular vessels (PR Newswire, 2010). In this sense, this paper developed the synthesis of biostable polyurethanes from the reaction of polycaprolactone diol (PCL) with different diisocyanates (HDI and H12MDI), characterizing them by morphological analysis (MEV), thermal (TGA and DSC), mechanical (DMA) and structural (IV), but also evaluating their in vitro cytotoxicity, by testing for the evaluation of cell viability (MTT and VN test) and cell proliferation (Trypan Blue test) using NIH-3T3 fibroblast cells, comparing them with commercial materials, Dacron and PTFE. The obtained results showed that the synthesized polyurethanes had average molar weight (Mw) ranging between 30000 and 263000 g/mol, as well as a plasticity depended of polyol used. The mechanical behavior of polyurethanes showed similar or greater than the commercial material, Dacron and PTFE. The biostability tests showed that there was mass loss below 20% of the materials exposed to hydrolytic degradation in the period of 270 days and below 5% in the enzymatic degradation in the period of 30 days. The cell viability of polyurethanes was superior to 80%, considered non-cytotoxic. Polyurethanes in this study showed favorable results for its possible use as biomaterial in cardiac applications / A procura por materiais que possam substituir ou restaurar tecidos danificados deve-se ? busca por melhor qualidade de vida da popula??o. Levando em considera??o que doen?as cardiovasculares s?o as principais causas de mortes no Brasil (Banco de Sa?de, 2010), necessita-se de dispositivos que possuam efic?cia na regenera??o card?aca, abordando quest?es de seguran?a ? longo prazo e promovendo a cicatriza??o de vasos vasculares (PR Newswire, 2010). Neste sentido, o presente trabalho desenvolveu a s?ntese de poliuretanos bioest?veis a partir da rea??o de policaprolactona diol (PCL) com diferentes diisocianatos (HDI e H12MDI), caracterizando-os por meio de an?lise morfol?gica (MEV), t?rmica (TGA e DSC), mec?nica (DMA) e estrutural (IV), como tamb?m, avaliando sua citotoxicidade in vitro, atrav?s de testes para a avalia??o da viabilidade celular (teste VN e MTT) e prolifera??o celular (teste Azul de Tripan) utilizando c?lulas fibrobl?sticas NIH-3T3, comparando-os com materiais comerciais, Dacron e PTFE. Os resultados obtidos mostraram que os poliuretanos sintetizados apresentaram massa molar ponderal m?dia (Mw) variando entre 30000 e 263000 g/mol, bem como, uma plasticidade dependente do poliol utilizado. O comportamento mec?nico destes poliuretanos mostrou-se semelhante ou superior aos materiais comerciais, Dacron e PTFE. Os testes de bioestabilidade mostraram que houve perda de massa abaixo de 20% dos materiais expostos ? degrada??o hidrol?tica no periodo de 270 dias e abaixo de 5% na degrada??o enzim?tica no periodo de 30 dias. A viabilidade celular dos poliuretanos mostrou-se superior a 80%, consideradas n?o citot?xicas. Os poliuretanos avaliados neste estudo apresentaram resultados favor?veis para seu uso como biomaterial em poss?veis aplica??es cardiol?gicas

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 436433.pdf: 3671091 bytes, checksum: e58d7613447bd2e75558f5959d5e2989 (MD5) Previous issue date: 2012-01-27 / Due to the demand of the current market of polymeric materials and materials based on a polymeric structure, as some composites and nanocomposites, the development of new materials is fundamental. Thus, this work aims to study the synthesis and experimental characterization of nanocomposites polyurethane/titanium dioxide, using commercial raw materials. The nanocomposites were synthesized by in situ polymerization reactions in which an inorganic filler was added, titanium dioxide (TiO2), in the following proportions by weight in relation to the mass obtained from the pure polymer: 0.5%, 1.0%, 2.0%, 3.0%, 5.0%, 7.0% e 10.0%. These reactions were based in poli(&#61541;-caprolactone) (PCL) and 1,6-diisocyanate hexane (HDI). The materials were characterized by Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FTIR), Scanning Electron Microscopy (SEM), Differential Scanning Calorimetry Analysis (DSC), Thermo-gravimetric analysis (TGA) and Thermodynamic and Mechanical Analysis (TDMA). Analyzing the results obtained, the materials that showed better thermo-mechanical performance were the polymers with 2.0, 3.0 and 5.0% of TiO2. Although showing a lower degradation temperature when compared to the materials with 7.0 and 10.0% of TiO2, the additions of 2.0, 3.0 and 5.0% proved to be the most efficient in tensile tests. It can be concluded that the nanocomposites synthesized by in situ polymerization showed, in general, superior thermal properties (degradation temperature) and mechanical properties when compared to the pure polymer. It is noteworthy that there was no need of any kind of treatment in the commercial filler, which leads to a reduction in the cost of the process / Devido ? grande demanda do mercado atual de materiais polim?ricos e de materiais baseados em uma estrutura polim?rica, como alguns comp?sitos e nanocomp?sitos, torna-se fundamental a busca e o desenvolvimento de novos materiais. Desta forma, neste trabalho foram estudadas experimentalmente a s?ntese e a caracteriza??o de nanocomp?sitos de poliuretano/di?xido de tit?nio, utilizando-se mat?rias primas comerciais. Nestas rea??es foram adicionados 0,5%, 1,0%, 2,0%, 3,0%, 5,0%, 7,0% e 10% em massa de di?xido de tit?nio (TiO2), levando em conta a massa de poliuretano formada na rea??o da Poli (-caprolactona) diol (PCL) e do 1,6-diisocianato de hexametileno (HDI). Os materiais foram caracterizados por Espectrometria de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV), Calorimetria Diferencial Explorat?ria (DSC), An?lise Termo-Gravim?trica (TGA) e An?lise Termodin?mico-Mec?nica (DMA). Pela an?lise dos resultados obtidos, os materiais que apresentaram melhor desempenho termo-mec?nico foram os pol?meros com 2,0, 3,0 e 5,0% de TiO2. Apesar de apresentar uma temperatura de degrada??o inferior aos materiais com quantidades superiores de carga, as adi??es de 2,0, 3,0 e 5,0% mostraram-se as mais eficientes nos ensaios de tra??o. Concluiu-se ent?o que os nanocomp?sitos sintetizados por polimeriza??o in situ apresentaram, de forma geral, propriedades t?rmicas (temperatura de degrada??o) e mec?nicas superiores ao pol?mero puro. Ressalta-se, ainda, n?o haver necessidade de qualquer tratamento pr?vio na carga comercial utilizada, o que leva a uma redu??o no custo do processo

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:59:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 454476.pdf: 17188672 bytes, checksum: b9bae5126e1fa699d075b37bc4ae70fa (MD5) Previous issue date: 2014-03-06 / Searches in nanotechnology allied to studies of biopolymers advances for application in the medical / pharmaceutical field. Micro / nanoparticles (NP) with biodegradable polymer systems are promising for the controlled release of drugs in the form of nanocapsules (NC) or nanospheres (NS), able to protect / release the substance gradually. This work aims to prepare NP polyurethane (Mw = 224,973 g/ mol and Mn = 134 670 g / mol) for the encapsulation by multiple emulsion of the pharmaco &#945;-tocopherol (&#945;-TOC) with and without a?ai oil and different stirring techniques (ultra-turrax (TR) and ultrasound (SM)), as well as the study of controlled release in physiological medium. The average sizes of the obtained NP were between 600 nm and 10 &#956;m using the SM and between 2-15 &#956;m using the TR and all presented spherical morphology and variables distributions depending on the presence or absence of a?ai oil. It was also possible to detect the presence of &#945;-TOC and a?ai oil (when present) in all NP's, as well as the degradation of PU and release of &#945;-TOC through the techniques of UV-Vis, IR and TGA. The encapsulation efficiency of &#945;-TOC was moderate, ranging between 15-34% for NPs obtained by TR and between 18-44% for NPs obtained by SM, due to the affinity of the hydrophobic compound with the PU. The amount of &#945;-TOC initially added in the formulations obtained high rates of recovery ranging from 93-96%. The NPs showed a mass loss of less than 4% when exposed to hydrolytic degradation up to 30 days. The ultraturrax samples without a?ai oil and ultrasound with a?ai oil showed increased release of &#945;-TOC from the 12th day, whereas NP's ultra-turrax with a?ai oil and ultrasound without acai oil showed constant release up to day 30. The results indicate that the presence of oil using the MS showed more efficiency in the formation of NPs / Pesquisas em nanotecnologia aliada aos estudos dos biopol?meros possibilitaram avan?os para aplica??o na ?rea m?dica/farmac?utica. Sistemas de micro/nanopart?culas (NP) com pol?meros biodegrad?veis s?o promissores na libera??o controlada de f?rmacos na forma de nanoc?psulas (NC) ou de nanoesferas (NE), capaz de proteger/liberar a subst?ncia gradativamente. Este trabalho tem como objetivo preparar NP de poliuretano (PU- Mw= 224.973 g/mol e Mn=134.670 g/mol) para o encapsulamento por emuls?o m?ltipla do f?rmaco &#945;-tocoferol (&#945;-TOC) com e sem ?leo de a?a? e com diferentes t?cnicas de agita??o (ultra-turrax (TR) e ultrassom (SM) ), bem como, o estudo de libera??o controlada em meio fisiol?gico. Os tamanhos m?dios das NP obtidas foram entre 600nm e 10 &#956;m utilizando o SM e entre 2-15 &#956;m utilizando o TR e apresentaram morfologia esf?rica e distribui??es vari?veis em fun??o da presen?a ou n?o de ?leo de a?a?. Tamb?m foi poss?vel detectar a presen?a de &#945;-TOC e ?leo de a?a? (quando presente) em todas as NP s, assim como a degrada??o do PU e libera??o do &#945;-TOC atrav?s das t?cnicas de UVVis, TGA e IV. A efici?ncia de encapsulamento do &#945;-TOC foi moderada, variando entre 15 a 34% para as NP s obtidas por TR e entre 18 a 44% para as NP s obtidas por SM, devido ? afinidade deste composto hidrof?bico pelo PU. A quantidade de &#945;- TOC inicialmente adicionada nas formula??es obteve tamb?m elevadas taxas de recupera??o, variando entre 93-96%. As NP s apresentaram uma perda de massa abaixo de 4% quando expostos a degrada??o hidrol?tica at? 30 dias. As amostras TR S/?LEO e SM C/?LEO apresentaram libera??o crescente de &#945;-TOC a partir do 12? dia, enquanto que as NP s TR C/?LEO e SM S/?LEO apresentaram libera??o constante ate 30? dia. Os resultados indicam que a presen?a de ?leo e utiliza??o de SM mostraram-se mais eficiente na forma??o das NP s.